云南省宣威市第八中学学年高二下学期期中考试物理试题 含答案.docx

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云南省宣威市第八中学学年高二下学期期中考试物理试题含答案

云南省宣威市第八中学2017-2018学年度下学期期中考试

高二物理

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间120分钟。

学校：

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

分卷I

一、单选题（共12小题,每小题3.0分,共36分）

1.根据安培的思想，认为磁场是由于运动电荷产生的，这种思想如果对地磁场也适用，而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷，那么由此可断定地球应该（　　）

A．带负电B．带正电

C．不带电D．无法确定

2.A、B为“220V　100W”的两盏相同的灯泡，C、D为“220V　40W”的两盏相同的灯泡.现将四盏灯泡接成如图所示的电路，并将两端接入电路，各灯实际功率分别为PA、PB、PC、PD.则实际功率的大小关系为（　　）

A．PA＝PB，PC＝PD

B．PA＝PD＞PB＝PC

C．PD＞PA＞PB＞PC

D．PB＞PC＞PD＞PA

3.如图所示，a，b，c三根铁棒中有一根没有磁性，则这一根可能是（　　）

A．AB．b

C．CD．都有可能

4.磁场对通电导体的作用力叫安培力，通电导体垂直于

磁场方向放置时，关于安培力的大小有如下规律，其中正确的是（　　）

A．磁感应强度越强，电流越小，导线越长，安培力就越大

B．磁感应强度越强，电流越大，导线越长，安培力就越大

C．磁感应强度越弱，电流越大，导线越长，安培力就越大

D．磁感应强度越强，电流越大，导线越短，安培力就越大

5.有一半径为R＝0.15m的圆形边界的匀强磁场区域，磁感应强度为B＝0.25T．一群重力不计、质量为m＝3×10－7kg，电荷量为q＝＋2×10－3C的带电粒子，以速度v＝5×102m/s由圆周上的同一点A以不同方向射入磁场，关于粒子在磁场中运动的时间长短，下列说法中正确的是（　　）

A．沿半径v1方向射入的粒子运动时间最长

B．沿与半径成30°的v2方向射入的粒子运动时间最长

C．沿与半径成30°的v3方向射入的粒子运动时间最长

D．所有粒子运动时间一样长

6.某电容器的电容是30μF，额定电压为200V，击穿电压为400V，对于该电容器，下列说法中正确的是（　　）

A．为使它的两极板间的电压增加1V，所需要的电荷量是3×10－5C

B．给电容器1C的电荷量，两极板间的电压为3×10－5V

C．该电容器能容纳的电荷量最多为6×10－3C

D．该电容器两极板间能承受的最大电压为200V

7.一小段长为L的导线，通过电流为I，垂直放在磁场中某处受力F，则该处磁感应强度的大小为B＝

.下列说法正确的是（　　）

A．B随着I的减小而增大B．B随着L的减小而增大

C．B随着F的增大而增大D．B跟F、I、L的变化无关

8.在电场中的A、B两处分别引入不同的试探电荷q，得到试探电荷所受的电场力随电荷量变化的关系如图所示，则（　　）

A．EA＞EBB．EA＜EB

C．EA＝EBD．不能判定EA、EB的大小

9.如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行且通过正三角形

的三个顶点，三条导线中通入的电流大小相等，方向垂直纸面向里；通过直导线产生磁场的磁感应强度B＝

，I为通电导线的电流大小，r为距通电导线的垂直距离，k为常量；则通电导线R受到的磁场力的方向是（　　）

A．垂直R，指向y轴负方向

B．垂直R，指向y轴正方向

C．垂直R，指向x轴正方向

D．垂直R，指向x轴负方向

10.在图中L为电感线圈，C为电容，A、B为两只相同的灯泡，将它们接在电压为u的交流电源上，两只灯泡的亮度一样．若保持电源电压不变，而将电源频率增大，下列说法中正确的是（　　

A．两灯泡的亮度不变

B．A灯泡亮度不变，B灯泡变亮

C．A灯泡变暗，B灯泡变亮

D．A灯泡变亮，B灯泡变暗

11.某电源的U－I图象如图所示，图中U为路端电压，I为干路电流．a、b为图线上的两点．相应状态下电源的输出功率分别为Pa、Pb，外电路电阻为Ra、Rb，

由图可知，

及

的比值分别为（　　）

A．3∶1　1∶2

B．1∶3　2∶3

C．1∶1　1∶2

D．1∶1　4∶1

12.如图所示，有一根直导线上通以恒定电流I，方向垂直指向纸内，且和匀强磁场B垂直，则在图中圆周上，磁感应强度数值最大的点是（　　）

A．a点

B．b点

C．c点

D．d点

二、多选题（共4小题,每小题4.0分,共16分）

13.（多选）如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角（环面轴线为竖直方向）．若导线环上载有如图所示的恒定电流I，则下列说法正确的是（　　）

A．导电圆环所受安培力方向竖直向下

B．导电圆环所受安培力方向竖直向上

C．导电圆环所受安培力的大小为

D．导电圆环所受安培力的大小为

14.某同学为检验某空间有无电场或者磁场存在，想到的以下方法中可行的是（　　）

A．在该空间内引入检验电荷，如果电荷受到电场力说明此空间存在电场

B．在该空间内引入检验电荷，如果电荷没有受到电场力说明此空间不存在电场

C．在该空间内引入通电导线，如果通电导线受到磁场力说明此空间存在磁场

D．在该空间内引入通电导线，如果通电导线没有受到磁场力说明此空间不存在磁场

15.（多选）为了减少输电线路中的电力损失，发电厂发出的电通常是经过升压变电站升压后通过远距离输送，再经过降压变电站将高压变为低压．某降压变电站将电压U0＝11000

sin100πt（V）的交流电降为220V供居民小区用电，则变电站变压器（　　）

A．原、副线圈匝数比为50∶1

B．副线圈中电流的频率是50Hz

C．原线圈的导线比副线圈的要粗

D．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和

16.（多选）如图所示的电路中，电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，电阻R1＝6Ω，R2＝5Ω，R3＝3Ω，电容器的电容C＝2×10－5F．若将开关S闭合，电路稳定时通过R2的电流为I；断开开关S后，通过R1的电荷量为q.则（　　）

A．I＝0.75A

B．I＝0.5A

C．q＝2×10－5C

D．q＝1×10－5C

分卷II

三、实验题（共2小题,每小题10.0分,共20分）

17.如图甲所示，为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I﹣U特性曲线的实验器材．

（1）根据实验原理，选取合适的电表量程，用笔画线代替导线，将图甲中的实验电路图连接完整．

（2）开关S闭合之前，图甲中滑动变阻器的滑片应该置于　　端（选填“A”、“B”或“A、B中间”）

（3）某同学根据得到的实验数据，在图丙中画出小灯泡的I﹣U特性曲线．由图可知当小灯泡两端的电压为1.2V时的功率为　　W．

（4）根据图丙可知，随电压的升高，小灯泡的电阻　　，（填“变大”或“变小”），原因是　　．

18.一多用电表的电阻档有三个倍率，分别是“×1”、“×10”、“×100”．用“×10”档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很大，为了较准确地进行测量，应换到“　　”档．如果换档后要进行　　，然后测量．

四、计算题

19.相距L＝1.5m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m＝1kg的光滑金属棒ab通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，金属棒cd水平固定在金属导轨上，如图甲所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场感应强度大小相等，ab、cd两棒的电阻均为r＝0.9Ω，导轨电阻不计，ab棒在方向竖直向上大小按图乙所示规律变化的外力F作用下从静止开始，沿导轨匀加速运动，g取10m/s2.

求：

（1）在运动过程中，ab棒中的电流方向？

cd棒受到的安培力方向？

（2）求出ab棒加速度大小和磁感应强度B的大小？

（3）从t1＝0到t2＝2s，金属ab的机械能变化了多少？

20.输送4400kW的电功率，采用110kV高压输电，若不考虑电抗的影响，输电导线中的电流是多少安？

如果用110V电压输电，输电导线中的电流将是多少？

21.如图所示电路，R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝4Ω.

（1）如果已知流过电阻R1的电流I1＝3A，则干路电流多大？

（2）如果已知干路电流I＝3A，流过每个电阻的电流多大？

22.如图所示为一种“电磁天平”的结构简图，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，线圈未通电时天平两臂平衡；已知线圈的水平边长L=0.1m，匝数为N=800，线圈的下底边处于匀强磁场内，磁感应强度B=0.5T，方向垂直于线圈平面向里，线圈中通有方向沿顺时针，大小可在0~2A范围内调解的电流I；挂盘放上待测物体后，调解线圈中电流使得天平平衡，测出电流即可测得物体的质量；重力加速度g=10m/s2，试求该“电磁天平”能够称量的最大质量.

答案解析

1.【答案】A

【解析】

2.【答案】C

【解析】　根据R＝

得，RA＝RB＜RC＝RD.由电路图知，UB＝UC，根据P＝

知PB＞PC；因为IA＝ID，根据P＝I2R知，PD＞PA.A、D电流大于B、C电流，由P＝I2R知，PA＞PB，PD＞PC，所以PD＞PA＞PB＞PC.

3.【答案】A

【解析】b、c肯定是有磁性，不然不会被排斥，c被排斥，说明b、c极性相反，b要是没有磁性，a也不会向b这边偏，只能是a.

4.【答案】B

【解析】通电导体垂直于磁场方向放置时，根据F＝BIL得，磁感应强度越强，电流越大，导线越长，安培力就越大．

5.【答案】C

【解析】粒子在磁场中做圆周运动的周期T＝

相同，

做圆周运动的轨道半径：

r＝

＝

m＝0.3m，

粒子在磁场中运动的弧长越长，弦长越长，对应的圆心角θ越大，粒子在磁场中做圆周运动，沿与半径成30°的v3方向射入的粒子转过的圆心角为θ＝60°，rsin

＝0.3×sin

＝0.15m＝R，

则该粒子对应的弦长为圆形磁场区域的直径，该粒子运动轨迹对应的弦长最长，转过的圆心角θ最大，

粒子的运动时间：

t＝

T最长．

6.【答案】A

【解析】由ΔQ＝C·ΔU＝30×10－6×1C＝3×10－5C，A对；由U＝

＝

V≈3.3×104V，电容器被击穿，B错；击穿电压为400V表示能承受的最大电压为400V，最大电荷量Q＝CU＝3×10－5×400C＝1.2×10－2C，C、D错．

7.【答案】D

【解析】公式B＝

为磁感应强度定义式，不是决定式，磁感应强度由磁场本身及位置决定，与F、I、L无关，D对，故选D.

8.【答案】A

【解析】根据电场强度的定义式E＝

，电场强度与图中图线的斜率相对应，故EA＞EB，A项正确．

9.【答案】A

【解析】由安培定则可知，通电直导线P、Q在R处产生的磁场方向水平向右，即沿x轴正方向，则R处的磁场方向沿x轴正方向；由左手定则可知，通电直导线R所受安培力垂直于R指向y轴负方向，选项B、C、D错误，A正确．

10.【答案】C

【解析】频率越大，电感线圈的感抗越大，电容器的容抗越小，所以，将电源的频率增大时，A灯变暗，B灯变亮．

11.【答案】D

【解析】由图可知，Ua＝2Ub；Ia＝

；

由P＝UI可知，功率之比为1∶1；

由R＝

可知，电阻之比为4∶1.

12.【答案】A

【解析】用安培定则判断通电直导线在abcd四个点上所产生的磁场方向，如图所示：

在a点，通电导线产生的磁场与匀强磁场的方向相同，叠加后磁感应强度数值最大，故A正确，B、C、D错误．

13.【答案】BD

【解析】把磁感应强度分解为水平分量与竖直分量，竖直方向的磁场对环形电流的安培力为零，由左手定则可知，水平方向的磁场对电流的安培力竖直向上，即导电圆环所受安培力竖直向上，故A错误，B正确；

把磁感应强度分解为水平分量与竖直分量，竖直方向的磁场对环形电流的安培力为零，那么水平磁场对电流的安培力F=B水平I•2πR=2πBIRsinθ，故C错误，D正确.

14.【答案】ABC

【解析】　如果把电荷引入电场中，一定会受到电场力作用，如果电荷没有受到电场力作用，一定是没有电场，A、B正确；把通电导线引入磁场中时，只要电流方向不与磁场方向平行，就会受到磁场力作用，但是不受磁场力的原因有两个，一是没有磁场，二是虽有磁场，但是电流方向与磁场方向平行，C正确，D错误.故选A、B、C.

15.【答案】AB

【解析】原电压的有效值为U1＝11000V，由

＝

得

＝

，选项A正确；变压器不改变交流电的频率，故选项B正确；由

＝

得，副线圈的电流大，要想导线发热少，导线要粗一些（使电阻较小），故选项C错误；居民小区各用电器电流总和应该等于副线圈的电流，选项D错误．

16.【答案】AD

【解析】开关S闭合时，I＝

＝0.75A，选项A对，B错；此时UC＝UR并＝1.5V，qC＝C·UC＝3×10－5C，若将开关断开，则电容器上所带的电荷量通过R1、R3放掉，因I1∶I3＝R3∶R1＝1∶2，根据q＝It可知，通过R1的电荷量q＝

qC＝1×10－5C，选项C错，D对．

17.【答案】

（1）如图所示

（2）A（3）0.144（4）增大灯泡内阻随温度的升高而增大

【解析】

（1）根据原理图可得出对应的实物图如图所示：

（2）由图可知，测量部分与滑动变阻器左侧并联，因此开始时为了让灯泡电流由零开始，故滑片P应置于A端；

（3）由图可知，当电压为1.2V时，电流为0.12A，则功率P=UI=1.2×0.12W=0.144W；

（4）由图可知，I﹣U图象的斜率越来越小，则说明电阻越来越大；原因是灯泡内阻随温度的升高而增大．

18.【答案】×1欧姆调零

【解析】用“×10”档测量某电阻时，表头指针偏转角度很大，说明所选挡位太大，为准确测量电阻应换用小挡，应选择“×1”档位，换挡后要进行欧姆调零，然后再测电阻阻值；

19.【答案】

（1）从b流向a　安培力方向是垂直导轨平面向里

（2）B＝1.2T　（3）ΔE＝22J

【解析】

（1）在运动过程中，ab棒中的电流方向从b流向a，cd棒受到的安培力方向是垂直导轨平面向里．

（2）设ab棒加速度大小为a，当t1＝0时F1＝11N，

则：

F1－mg＝ma，解得a＝1m/s2，

当t2＝2s时F2＝14.6N，

设ab棒速度大小为v，其中电流为I，

则：

F2－mg－BIL＝ma，v＝at2，BLv＝2Ir，

解得B＝1.2T.

（3）从t1＝0到t2＝2s，ab棒通过的距离为h，

则h＝

at

，设金属棒ab的机械能变化为ΔE，

则：

ΔE＝mgh＋

mv2，解得ΔE＝22J.

20.【答案】40A　4×104A

【解析】I＝

＝

＝40A

I′＝

＝

＝4×104A

21.【答案】

（1）6.5A　

（2）I1＝1.38A　I2＝0.92A　I3＝0.69A

【解析】

（1）并联电路的电压U＝I1R1＝3×2V＝6V，

流过电阻R2、R3的电流分别为

I2＝

＝

A＝2A，

I3＝

＝

A＝1.5A.

所以干路电流为

I＝I1＋I2＋I3＝（3＋2＋1.5）A＝6.5A.

（2）根据并联电路的特点

电路中

＝

＋

＋

所以R总＝

Ω

所以并联电压为U＝IR并＝

V

则I1＝

≈1.38A

I2＝

≈0.92A

I3＝

≈0.69A

22.【答案】8kg

【解析】由天平平衡有：

安培力

又

解得

当

时，m最大，

算得最大称量质量